CN114779881B - 余度计算机的同步检测方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种余度计算机的同步检测方法、装置、设备及存储介质，该方法包括：在检测到满足同步检测条件时，将本机同步电平状态设置为同步电平值，并根据其他余度计算机在同步电平检测时间段内的同步电平状态，将本机同步电平状态切换至主帧电平值；根据其他余度计算机在同步电平检测时间段内和主帧电平检测时间段内的同步电平状态，更新本机与其他余度计算机间的同步电平握手状态和主帧电平握手状态；根据同步电平握手状态和主帧电平握手状态，确定本机与其他余度计算机间的同步状态。本发明实施例的技术方案，通过跟随其他余度计算机的同步电平状态变更，可以实现重入余度计算机与其他余度计算机间的准确同步。
Description
技术领域
本发明实施例涉及计算机技术领域，尤其涉及一种余度计算机的同步检测方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
余度计算机技术，可以提升计算机系统的容错度，提高计算机系统的可靠性。而余度计算机间的同步，对降低各机之间任务运行的异步度，满足实时处理和控制需求具有重要意义。
现有的余度计算机同步技术，通常是在每次到达任务周期的起始时间点时，由余度计算机的第一同步电路向其他余度计算机的第一同步电路发送逻辑电平，并在起始时间点之后的第一预设时间段内，判定第一次握手同步成功。在第一次握手结束时，余度计算机的第一同步电路向其他余度计算机发送逻辑电平的相反电平，并在第一次握手结束时刻之后的第二预设时间段内，判定第二次握手同步成功。由此，最终确定各余度计算机成功同步。
然而，当存在余度计算机系统的永久不下电、随机上下电、随机复位或者热拔插等情况时，余度计算机的上电时间不可控；现有技术中，无法实现对余度计算机的重入。
发明内容
本发明实施例提供了一种余度计算机的同步检测方法、装置、设备及存储介质，以实现重入余度计算机与余度计算机系统中现有余度计算机间的电平同步。
第一方面，本发明实施例提供了一种余度计算机的同步检测方法，由余度计算机系统中的余度计算机执行，包括：
在检测到满足同步检测条件时，将本机同步电平状态设置为同步电平值，并实时检测余度计算机系统中其他余度计算机的同步电平状态；
根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内的同步电平状态，跟随其他余度计算机将本机同步电平状态切换至主帧电平值，或者，在同步电平检测时间段结束时，将本机同步电平状态切换至主帧电平值；
根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内和主帧电平检测时间段内的同步电平状态，更新本机与各其他余度计算机间的同步电平握手状态和主帧电平握手状态；
根据各同步电平握手状态和主帧电平握手状态，确定本机与各其他余度计算机间的同步状态。
第二方面，本发明实施例还提供了一种余度计算机的同步检测装置，应用于余度计算机系统中的余度计算机，包括：
同步电平状态检测模块，用于在检测到满足同步检测条件时，将本机同步电平状态设置为同步电平值，并实时检测余度计算机系统中其他余度计算机的同步电平状态；
同步电平状态切换模块，用于根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内的同步电平状态，跟随其他余度计算机将本机同步电平状态切换至主帧电平值，或者，在同步电平检测时间段结束时，将本机同步电平状态切换至主帧电平值；
握手状态更新模块，用于根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内和主帧电平检测时间段内的同步电平状态，更新本机与各其他余度计算机间的同步电平握手状态和主帧电平握手状态；
同步状态确定模块，用于根据各同步电平握手状态和主帧电平握手状态，确定本机与各其他余度计算机间的同步状态。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明任意实施例所提供的余度计算机的同步检测方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例所提供的余度计算机的同步检测方法。
本发明实施例提供的技术方案，余度计算机在检测到满足同步检测条件时，将本机同步电平状态设置为同步电平值，并实时检测余度计算机系统中其他余度计算机的同步电平状态；进而根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内的同步电平状态，跟随其他余度计算机将本机同步电平状态切换至主帧电平值，或者，在同步电平检测时间段结束时，将本机同步电平状态切换至主帧电平值；进一步的，根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内和主帧电平检测时间段内的同步电平状态，更新本机与各其他余度计算机间的同步电平握手状态和主帧电平握手状态；最终根据各同步电平握手状态和主帧电平握手状态，确定本机与各其他余度计算机间的同步状态；通过对其他余度计算机的同步电平状态变更进行跟随，可以实现余度计算机重入时，与其他余度计算机间电平状态的准确同步。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种余度计算机的同步检测方法的流程图；
图2A是本发明实施例二提供的一种余度计算机的同步检测方法的流程图；
图2B是本发明实施例二提供的一种余度计算机的同步检测方法的流程示意图；
图2C是本发明实施例二提供的一种余度计算机的同步检测方法的时序示意图；
图2D是本发明实施例二提供的另一种余度计算机的同步检测方法的时序示意图；
图2E是本发明实施例二提供的另一种余度计算机的同步检测方法的时序示意图；
图2F是本发明实施例二提供的另一种余度计算机的同步检测方法的时序示意图；
图2G是本发明实施例二提供的另一种余度计算机的同步检测方法的时序示意图；
图2H是本发明实施例二提供的另一种余度计算机的同步检测方法的时序示意图；
图3是本发明实施例三提供的一种余度计算机的同步检测装置的结构框图；
图4是本发明实施例四提供的一种电子设备的结构框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的实施例。虽然附图中显示了本公开的某些实施例，然而应当理解的是，本公开可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本公开。应当理解的是，本公开的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本公开的保护范围。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种余度计算机的同步检测方法的流程图，本实施例可适用于根据其他余度计算机在同步电平检测时间段内的同步电平状态，对本机的同步电平状态进行切换，以实现本机与其他余度计算机的同步，该方法可以由本发明实施例中的余度计算机的同步检测装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件实现，并集成在电子设备上，典型的，可以集成在余度计算机系统的余度计算机上，该方法具体包括如下步骤：
S110、在检测到满足同步检测条件时，将本机同步电平状态设置为同步电平值，并实时检测余度计算机系统中其他余度计算机的同步电平状态。
其中，同步检测条件，可以是预先设置的同步检测起始时间；例如，每一拍周期起始前的1毫秒，或者每一拍周期的起始时间。在本实施例中，可以在每一拍周期进行一次余度计算机间的同步检测，以确保余度计算机系统中的各余度计算机可以始终保持同步，同时，可以避免各余度计算机间的同步误差累积，提升各余度计算机间的同步准确度性。
同步电平状态，是指余度计算机的同步电路的电平状态；同步电平值，为主帧电平值的反逻辑电平；例如，若主帧电平值为高电平，则同步电平值为低电平；若主帧电平值为低电平，则同步电平值为高电平。值的注意的是，主帧电平值由系统硬件决定，可以是高电平，也可以是低电平，本实施例对此不作具体限定。
可以理解的是，余度计算机在检测到满足同步检测条件时刻的同步电平状态可能为高电平，也可能为低电平；因此，将本机的同步电平状态设置为同步电平值包括两种情况，以同步电平值为低电平为例，分别是原始同步电平状态为高电平，将高电平拉低至低电平；以及原始同步电平状态为低电平，保持低电平。
在本实施例中，余度计算机在完成自身同步电平状态的设置后，开始对余度计算机系统中的其它余度计算机的同步电平状态进行检测，以获取其他余度计算机的同步电平状态；其中，余度计算机系统，是由多个(典型的，三个)余度计算机组成的控制系统。
S120、根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内的同步电平状态，跟随其他余度计算机将本机同步电平状态切换至主帧电平值，或者，在同步电平检测时间段结束时，将本机同步电平状态切换至主帧电平值。
其中，同步电平检测时间段，为预先设置的，用于对各余度计算机间同步电平值的同步情况进行检测的时间长度。
在本实施例中，余度计算机在同步电平检测时间段内，如果检测到其他余度计算机存在同步电平值到主帧电平值的同步电平状态切换，即检测到其他余度计算机存在同步电平值到主帧电平值的同步边沿结束，则立刻拉高或者拉低本机的同步电路电平，以跟随该余度计算机将同步电平值切换至主帧电平值，以实现本机与该余度计算机的同步。
而如果在同步电平检测时间段内，未检测到其他余度计算机存在同步电平状态的切换，但检测到其他余度计算机的同步电平状态均为同步电平值，则立刻将本机的同步电平状态切换至主帧电平值。此外，如果在同步电平检测时间段内，本机未检测到其他余度计算机的同步电平状态均为同步电平值(例如，某个余度计算机未上电，同步电平状态为随机的主帧电平值)，则本机在同步电平检测时间段结束时，将本机的同步电平状态切换至主帧电平值。
需要说明的是，在本机将同步电平状态切换至主帧电平值之后，进入主帧电平检测时间段，以进一步检测本机与其他余度计算机间的主帧电平值的同步情况。
在一个具体的例子中，本机需要重入余度计算机系统，该余度计算机系统还包括余度计算机A和余度计算机B；当前余度计算机A与余度计算机B同步运行，而由于本机未上电，同步电平状态随机变化，本机与余度计算机A和余度计算机B同步失败。此时，当本机重新上电后，首先将本机的同步电平状态设置为同步电平值，并持续检测余度计算机A和余度计算机B的同步电平状态。
由于余度计算机A和余度计算机B在每个任务周期的起始，均会进行彼此之间的同步检测操作，也即先将同步电平状态设置为同步电平值，判断同步电平值是否成功握手；然后将同步电平状态切换至主帧电平值，判断主帧电平值是否成功握手。因此，当本机在同步电平检测时间段内，检测到余度计算机A与余度计算机B的同步电平值时，此时本机与其他余度计算机均处于同步电平值，同步电平握手成功，进而三方同时将同步电平值切换至主帧电平值，主帧电平握手成功，本机与余度计算机A和余度计算机B成功同步。
S130、根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内和主帧电平检测时间段内的同步电平状态，更新本机与各其他余度计算机间的同步电平握手状态和主帧电平握手状态。
其中，主帧电平检测时间段，为预先设置的，用于对各余度计算机间主帧电平值同步进行检测的时间长度。
在本实施例中，如果某一个余度计算机在同步电平检测时间段内，与本机均为同步电平值，则记录本机与该余度计算机间的同步电平握手状态为成功；否则，记录本机与该余度计算机间的同步电平握手状态为失败。对应的，如果某一个余度计算机在主帧电平检测时间段内，与本机均为主帧电平值，则记录本机与该余度计算机间的主帧电平握手状态为成功；否则，记录本机与该余度计算机间的主帧电平握手状态为失败。
在本实施例中，可以在完成对其它余度计算机在同步电平检测时间段内的同步电平状态的检测后，便更新本机与各其他余度计算机间的同步电平握手状态；并在完成对其它余度计算机在主帧电平检测时间段内的同步电平状态的检测后，更新本机与各其他余度计算机间的主帧电平握手状态；也可以在完成对其它余度计算机在同步电平检测时间段内和主帧电平检测时间段内的电平状态的检测后，统一更新本机与其他余度计算机间的同步电平握手状态和主帧电平握手状态，本实施例对此不作具体限定。
S140、根据各同步电平握手状态和主帧电平握手状态，确定本机与各其他余度计算机间的同步状态。
在本实施例中，在主帧电平检测时间段结束时，当前余度计算机可以根据与各其他余度计算机的同步电平握手状态和主帧电平握手状态，分别确定本机与其他余度计算机间的同步状态。例如，如果同步电平握手状态为成功，则确定本机与该余度计算机成功同步，或者如果主帧电平握手状态为成功，则确定本机与该余度计算机成功同步，又或者如果同步电平握手状态和主帧电平握手状态均为成功，则确定本机与该余度计算机成功同步。
在本实施例的一个可选的实施方式中，根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内和主帧电平检测时间段内的同步电平状态，更新本机与各其他余度计算机间的同步电平握手状态和主帧电平握手状态，可以包括：
如果在同步电平检测时间段内，检测到有其他余度计算机的同步电平状态为同步电平值，则更新本机与所检测余度计算机间的同步电平握手状态为成功；如果在同步电平检测时间段内，检测到有其他余度计算机的同步电平状态为主帧电平值，则更新本机与所检测余度计算机间的主帧电平握手状态为成功；如果在主帧电平检测时间段内，检测到有其他余度计算机的同步电平状态为主帧电平值，则更新本机与检测到的其他余度计算机间的主帧电平握手状态为成功。
其中，如果在同步电平检测时间段内，本机检测到某个余度计算机的同步电平状态已经为同步电平值，且存在同步电平值至主帧电平值的切换，由于本机将跟随该余度计算机进行同步电平状态的切换，此时，在同步电平检测时间段内，可以同时确定本机与该余度计算机同步电平握手状态为成功，以及主帧电平握手状态为成功。
对应的，根据各同步电平握手状态和主帧电平握手状态，确定本机与各其他余度计算机间的同步状态，可以包括：如果检测到本机与同一其他余度计算机的同步电平握手状态和主帧电平握手状态均为成功，则确定本机与该其他余度计算机成功同步；如果检测到本机与同一其他余度计算机的同步电平握手状态和主帧电平握手状态不全为成功，则确定本机与该其他余度计算机同步失败。
本发明实施例提供的技术方案，余度计算机在检测到满足同步检测条件时，将本机同步电平状态设置为同步电平值，并实时检测余度计算机系统中其他余度计算机的同步电平状态；进而根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内的同步电平状态，跟随其他余度计算机将本机同步电平状态切换至主帧电平值，或者，在同步电平检测时间段结束时，将本机同步电平状态切换至主帧电平值；进一步的，根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内和主帧电平检测时间段内的同步电平状态，更新本机与各其他余度计算机间的同步电平握手状态和主帧电平握手状态；最终根据各同步电平握手状态和主帧电平握手状态，确定本机与各其他余度计算机间的同步状态；通过对其他余度计算机的同步电平状态变更进行跟随，可以实现余度计算机重入时，与其他余度计算机间电平状态的准确同步。
实施例二
图2A为本发明实施例二提供的一种余度计算机的同步检测方法的流程图，本实施例以上述实施例为基础，具体介绍根据预设时间约束条件，确定同步电平检测时间段和主帧电平检测时间段，该方法具体包括如下步骤：
S210、当检测到上电启动或者任务周期的起始时间时，将本机同步电平状态设置为同步电平值。
在本实施例中，余度计算机可以在上电启动以及每一个任务周期的起始时间时，进行本机与余度计算机系统中其他余度计算机之间的同步检测，以实现本机与其他余度计算机之间的始终同步。通过在上电启动时，即执行与其他余度计算机的同步检测，可以提升本机与其他余度计算机间的同步效率，实现余度计算机的重入。
值的注意的是，为了保证重入的余度计算机可以成功实现与余度计算机系统中已经成功同步的余度计算机间的同步，在上电启动时的同步电平检测时间段与任务周期起始时间的同步电平检测时间段需要设置为不同。典型的，上电启动时的同步电平检测时间段，需要远大于任务周期，以确保余度计算机在上电启动时，可以检测到其他余度计算机在至少一个任务周期开始时的同步操作，进而实现重入余度计算机与其他余度计算机间的准确同步。
S220、根据预设时间约束条件，确定所述同步电平检测时间段和主帧电平检测时间段。
其中，所述预设时间约束条件，包括：当前为上电启动时，所述同步电平检测时间段大于所述主帧电平检测时间段与所述任务周期之和，以及所述同步电平检测时间段大于二倍的所述任务周期；
当前为任务周期的起始时间时，所述同步电平检测时间段大于所述主帧电平检测时间段与预测周期误差之和；所述同步电平检测时间段小于所述任务周期，且大于二倍的实际周期误差，以及当前的主帧电平检测时间段与上电启动的主帧电平检测时间段的时间长度相等。
在本实施例中，主帧电平检测时间段为固定值，同时为了避免对任务周期的影响，主帧电平检测时间段应远小于任务周期。任务周期为预先设置的系统任务周期。预测周期误差，为预先估计的各余度计算机在一个任务周期内的同步误差；对应的，实际周期误差，为实际检测的余度计算机在一个任务周期内的同步误差。
在本实施例中，在上电启动时，将同步电平检测时间段设置为大于主帧电平检测时间段和任务周期之和，同时大于二倍的任务周期，可以保证余度计算机在重入时，同步电平值和主帧电平值至少能有一次握手机会，即至少可以进行一次同步电平握手状态和主帧电平握手状态的更新，以确保重入计算机可以成功实现与余度计算机系统中其他余度计算机间的同步。
其次，在任务周期的起始时间时，通过将同步电平检测时间段设置为大于主帧电平检测时间段与预测周期误差之和，并远小于任务周期，以及大于二倍的相邻上一任务周期的实际周期误差，可以避免临界情况的出现，避免同步检测对任务周期运行的影响，同时可以避免周期误差对同步检测的影响，实现对周期误差的消除，提升各余度计算机同步运行的准确度。
此外，在上电启动时的主帧电平检测时间段，与任务周期起始时间时的主帧电平检测时间段的时间长度相同，可以确保在某个余度计算机处于异常状态导致同步电平握手成功，但主帧电平握手失败时，重入余度计算机可以进入主帧电平检测时间段，保证重入同步。
S230、根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内的同步电平状态，跟随其他余度计算机将本机同步电平状态切换至主帧电平值，或者，在同步电平检测时间段结束时，将本机同步电平状态切换至主帧电平值。
在本实施例的一个可选的实施方式中，根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内的同步电平状态，跟随其他余度计算机将本机同步电平状态切换至主帧电平值，可以包括：在同步电平检测时间段内，如果检测到有目标余度计算机存在同步电平值到主帧电平值的同步电平状态变更，则跟随所述目标余度计算机，将本机同步电平状态切换至主帧电平值。
需要说明的是，当余度计算机系统中的各个余度计算机开始上电运行之后，若某个余度计算机存在故障或者未上电，该异常余度计算机的同步电平状态将产生随机变化，而其他正常的余度计算机将在检测到满足同步检测条件时，自动将同步电平状态设置为同步电平值，此时全部余度计算机之间无法同步电平成功握手。
此外，由于各余度计算机的上电时间存在差异，最先上电的余度计算机将率先达到同步电平检测时间段结束；此时，最先上电的余度计算机将自动将同步电平值切换至主帧电平值，而其他正常的余度计算机在检测到该余度计算机的同步电平状态变更时，跟随翻转同步电平值至主帧电平值，以保持与该余度计算机的同步运行。
在本实施例中，通过前述的余度跟随策略，使得在发生余度计算机异常时，其他正常的余度计算机可以继续保持同步运行，提升余度计算机系统的容错率，提升余度计算机系统的稳定性。
在本实施例的另一个可选的实施方式中，根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内的同步电平状态，跟随其他余度计算机将本机同步电平状态切换至主帧电平值，可以进一步包括：在同步电平检测时间段内对目标余度计算机进行检测的同时，如果检测各其他余度计算机的同步电平状态均为同步电平值，则跟随全部其他余度计算机将本机同步电平状态切换至主帧电平值。
需要说明的是，在同步电平检测时间段内，当前余度计算机如果检测到其他余度计算机均为同步电平值，表示本机与当前余度计算机系统中各余度计算机同步电平握手成功；此时，本机将同步电平值切换至主帧电平值。
值的注意的是，此时各其他余度计算机的同步电平值，可能为未上电时的随机电平；对于未上电的余度计算机，其无法进行同步电平状态的切换，由此必然导致主帧电平握手失败。本机可通过主帧电平握手状态，判断本机与该余度计算机是否同步。
在本实施例的另一个可选的实施方式中，根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内的同步电平状态，在同步电平检测时间段结束时，将本机同步电平状态切换至主帧电平值，可以包括：在同步电平检测时间段内，如果未检测到各其他余度计算机的同步电平状态均为同步电平值，且未检测到所述目标余度计算机，则在同步电平检测时间段结束时，将本机同步电平状态切换至主帧电平值。
其中，当前余度计算机如果在余度计算机系统的全部余度计算机中最早上电启动，且余度计算机系统中存在余度计算机异常，或者全部余度计算机均异常；此时，当前余度计算机在同步电平检测时间段内，将既无法检测到其他余度计算机的同步电平状态均为同步电平值，也无法检测到将同步电平值切换至主帧电平值的目标余度计算机。在当前场景下，当前余度计算机将在同步电平检测时间段结束时，自行将同步电平值切换至主帧电平值。
S240、根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内和主帧电平检测时间段内的同步电平状态，更新本机与各其他余度计算机间的同步电平握手状态和主帧电平握手状态。
S250、根据各同步电平握手状态和主帧电平握手状态，确定本机与各其他余度计算机间的同步状态。
在本实施例的一个具体的实施方式中，如图2B所示，余度计算机在上电或者任务周期启动时，拉高或者拉低同步电平状态至同步电平值，并检测其他余度计算机的同步电平状态。在同步电平检测时间段内，如果检测到有余度计算机发送同步电平值到主帧电平值的边沿变化，则跟随该余度计算机拉高或者拉低同步电平状态到主帧电平值，并记录本机与该余度计算机同步电平握手成功，以及主帧电平握手成功。
而如果检测到其他余度计算机的同步电平状态均为同步电平值，则拉高或者拉低本机的同步电平状态至主帧电平值，并记录全部余度计算机为同步电平握手成功。此外，如果在同步电平检测时间段内，未检测到其他余度计算机的同步电平状态均为同步电平值，则在同步电平检测时间段超时时，拉高或者拉低本机的同步电平状态至主帧电平值，并记录同步电平状态为同步电平值的余度计算机为同步电平握手成功。
进一步的，在完成对同步电平握手状态的记录后，在主帧电平检测时间段内，检测各余度计算机的同步电平状态是否为主帧电平值；如果各余度计算机的同步电平状态均为主帧电平值，则记录本机与全部余度计算机主帧电平握手成功，并进行本机与各其他余度计算机的综合同步判断；如果各余度计算机的同步电平状态不全为主帧电平值，则记录同步电平状态为主帧电平值的余度计算机为主帧电平握手同步，并在主帧电平检测时间段超时后，进行本机与各其他余度计算机的综合同步判断。
图2C、2D、2E、2F、2G以及2H，分别为本实施例中六个具体场景对应的时序参考图。其中，任务周期设置为100ms，上电启动的同步电平检测时间段设置为10s，任务周期起始时间时的同步电平检测时间段设置为1ms，主帧电平检测时间段设置为固定值500us，实际周期误差为2us，余度计算机系统包括余度计算机A、余度计算机B和余度计算机C，同步电平值为低电平，主帧电平值为高电平。
在上电异步情况下，如图2C所示，余度计算机C、余度计算机A和余度计算机B依次上电，且三台余度计算机上电时间差在10s内。此时，三台余度计算机在上电后，分别将自身的同步电平状态设置为同步电平值，故在第一拍任务周期即同步成功，后续每个任务周期均保持同步运行。
如果存在一台余度计算机以高电平再重入，如图2D所示，余度计算机B和余度计算机A先上电，将同步电平状态设置为同步电平值(即低电平)，且上电时间差在10s内，余度计算机C未上电，且同步电平状态为随机高电平状态。此时，先上电的余度计算机B会发生同步电平检测时间段超时，并翻转低电平到高电平；余度计算机A在检测到余度计算机B发送电平翻转后，跟随拉高自己的低电平到高电平，完成与余度计算机B的同步。而若在余度计算机A和B运行若干个任务周期之后，余度计算机C上电启动，首先将同步电平状态设置为低电平，并开始检测A和B的同步电平状态；由于上电启动的同步电平检测时间段设置的足够大，故C必然可以检测到余度计算机A和B在一个任务周期起始时的低电平，实现与A和B同步电平握手成功；进而三方同时翻转低电平至高电平，完成三台余度计算机的同步。
其次，在另一种场景下，如果存在一台余度计算机以低电平重入，如图2E所示，余度计算机B和余度计算机A先上电启动，且上电启动时间差在10s以内，余度计算机C未上电，但同步电平状态为随机的低电平状态。此时，三方同步电平握手成功，余度计算机B和A翻转低电平至高电平，而余度计算机C由于未上电，无法跟随进行电平翻转，故余度计算机B和A发生主帧电平检测时间段超时。余度计算机B和余度计算机A同步成功，与余度计算机C同步失败。在运行若干个认为周期后，余度计算机C上电启动，并通过检测余度计算机B和A的低电平和高电平，实现与余度计算机B和A的同步。
在另一种场景下，如果存在两台余度计算机均以高电平再重入，如图2F所示，余度计算机B先上电启动，余度计算机A和C均未上电，且同步电平状态为随机的高电平；此时，余度计算机B与余度计算机A和C均上电同步失败，开始自行运行并在每一任务周期起始时，进行同步检测。在余度计算机B运行若干任务周期后，余度计算机C上电启动，余度计算机C检测到余度计算机B在同步电平检测时间段超时后的电平翻转，跟随B进行电平翻转，实现与B的同步；当余度计算机A再上电启动时，跟随余度计算机B和C的电平翻转，实现与B和C的同步。
在另一种场景下，如果存在两台余度计算机均以低电平再重入，如图2G所示，余度计算机B先上电启动，A和C不上电启动，且同步电平状态为随机的低电平。此时，B与A和C同步失败，单独运行若干任务周期后C上电，C与B和A低电平握手成功，B和C将低电平翻转至高电平，B和C均发生高电平握手超时；由于主帧电平(高电平)检测时间段为固定值，故B与C可以同步成功。后续，余度计算机A再上电，等待与余度计算机B和C低电平握手成功，并最终实现与B和C的完全同步。
在另一种场景下，如果存在两台余度计算机分别以低电平和高电平再重入，如图2H所示，余度计算机B先上电启动，A和C未上电启动，A的同步电平状态为随机的高电平，C的同步电平状态为随机的低电平。B与A和C同步失败，自行运行若干任务周期后；如果C先上电，则与图2F所示的情况相同，C检测到B的低电平握手超时并跟随，实现与B的同步；如果A先上电，与则图2G所示的情况如相同，A和B均发生高电平握手超时，A和B同步成功。
本发明实施例提供的技术方案，余度计算机在检测到上电启动或者任务周期的起始时间时，首先将本机的同步电平状态设置为同步电平值，并根据预设时间约束条件，确定当前时刻对应的同步电平检测时间段和主帧电平时间段；其次，在同步电平时间段内，如果检测到将同步电平值切换至主帧电平值的目标余度计算机，则跟随该余度计算机将同步电平状态切换至主帧电平值，而若在检测到同步电平状态的切换之前，检测到各其他余度计算机均为同步电平值，则可以立刻进行同步电平状态的切换；而若既未检测到同步电平状态的切换，也未检测到各余度计算机均为同步电平值，则在同步电平检测时间段结束时，将同步电平状态切换至主帧电平值；并最终根据同步电平握手情况和主帧电平握手情况，确定本机与各余度计算机间的同步情况；通过设置预设时间约束条件，可以保证余度计算机在任意时间的成功重入，实现重入余度计算机与其他余度计算机间的准确同步；同时，通过设置余度跟随策略，可以进一步提升余度计算机的重入容错率，提升余度计算机的重入成功率。
实施例三
图3是本发明实施例三所提供的一种余度计算机的同步检测装置的结构框图，该装置具体包括：同步电平状态检测模块310、同步电平状态切换模块320、握手状态更新模块330和同步状态确定模块340；
同步电平状态检测模块310，用于在检测到满足同步检测条件时，将本机同步电平状态设置为同步电平值，并实时检测余度计算机系统中其他余度计算机的同步电平状态；
同步电平状态切换模块320，用于根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内的同步电平状态，跟随其他余度计算机将本机同步电平状态切换至主帧电平值，或者，在同步电平检测时间段结束时，将本机同步电平状态切换至主帧电平值；
握手状态更新模块330，用于根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内和主帧电平检测时间段内的同步电平状态，更新本机与各其他余度计算机间的同步电平握手状态和主帧电平握手状态；
同步状态确定模块340，用于根据各同步电平握手状态和主帧电平握手状态，确定本机与各其他余度计算机间的同步状态。
本发明实施例提供的技术方案，余度计算机在检测到满足同步检测条件时，将本机同步电平状态设置为同步电平值，并实时检测余度计算机系统中其他余度计算机的同步电平状态；进而根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内的同步电平状态，跟随其他余度计算机将本机同步电平状态切换至主帧电平值，或者，在同步电平检测时间段结束时，将本机同步电平状态切换至主帧电平值；进一步的，根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内和主帧电平检测时间段内的同步电平状态，更新本机与各其他余度计算机间的同步电平握手状态和主帧电平握手状态；最终根据各同步电平握手状态和主帧电平握手状态，确定本机与各其他余度计算机间的同步状态；通过对其他余度计算机的同步电平状态变更进行跟随，可以实现余度计算机重入时，与其他余度计算机间电平状态的准确同步。
可选的，在上述技术方案的基础上，同步电平状态切换模块320，具体用于在同步电平检测时间段内，如果检测到有目标余度计算机存在同步电平值到主帧电平值的同步电平状态变更，则跟随所述目标余度计算机，将本机同步电平状态切换至主帧电平值。
可选的，在上述技术方案的基础上，同步电平状态切换模块320，具体用于在同步电平检测时间段内对目标余度计算机进行检测的同时，如果检测各其他余度计算机的同步电平状态均为同步电平值，则跟随全部其他余度计算机将本机同步电平状态切换至主帧电平值。
可选的，在上述技术方案的基础上，同步电平状态切换模块320，具体用于在同步电平检测时间段内，如果未检测到各其他余度计算机的同步电平状态均为同步电平值，且未检测到所述目标余度计算机，则在同步电平检测时间段结束时，将本机同步电平状态切换至主帧电平值。
可选的，在上述技术方案的基础上，握手状态更新模块330，包括：
第一握手状态更新单元，用于如果在同步电平检测时间段内，检测到有其他余度计算机的同步电平状态为同步电平值，则更新本机与所检测余度计算机间的同步电平握手状态为成功；
第二握手状态更新单元，用于如果在同步电平检测时间段内，检测到有其他余度计算机的同步电平状态为主帧电平值，则更新本机与所检测余度计算机间的主帧电平握手状态为成功；
第三握手状态更新单元，用于如果在主帧电平检测时间段内，检测到有其他余度计算机的同步电平状态为主帧电平值，则更新本机与检测到的其他余度计算机间的主帧电平握手状态为成功；
同步状态确定模块340，具体用于如果检测到本机与同一其他余度计算机的同步电平握手状态和主帧电平握手状态均为成功，则确定本机与该其他余度计算机成功同步；如果检测到本机与同一其他余度计算机的同步电平握手状态和主帧电平握手状态不全为成功，则确定本机与该其他余度计算机同步失败。
可选的，在上述技术方案的基础上，同步电平状态检测模块310，具体用于当检测到上电启动或者任务周期的起始时间时，将本机同步电平状态设置为同步电平值。
可选的，在上述技术方案的基础上，余度计算机的同步检测装置，还包括：
时间段确定模块，用于根据预设时间约束条件，确定所述同步电平检测时间段和主帧电平检测时间段；
其中，所述预设时间约束条件，包括：当前为上电启动时，所述同步电平检测时间段大于所述主帧电平检测时间段与所述任务周期之和，以及所述同步电平检测时间段大于二倍的所述任务周期；
当前为任务周期的起始时间时，所述同步电平检测时间段大于所述主帧电平检测时间段与预测周期误差之和；
所述同步电平检测时间段小于所述任务周期，且大于二倍的实际周期误差，以及当前的主帧电平检测时间段与上电启动的主帧电平检测时间段的时间长度相等。
上述装置可执行本发明任意实施例所提供的余度计算机的同步检测方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例提供的方法。
实施例四
图4为本发明实施例四提供的一种电子设备的结构示意图，如图4所示，该电子设备包括处理器410、存储器420、输入装置430和输出装置440；电子设备中处理器410的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器410为例；电子设备中的处理器410、存储器420、输入装置430和输出装置440可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。存储器420作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明任意实施例中的一种余度计算机的同步检测方法的程序指令/模块(例如，一种余度计算机的同步检测装置中的同步电平状态检测模块310、同步电平状态切换模块320、握手状态更新模块330和同步状态确定模块340)。处理器410通过运行存储在存储器420中的软件程序、指令以及模块，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的任意一种余度计算机的同步检测方法。也即，该程序被处理器执行时实现：
在检测到满足同步检测条件时，将本机同步电平状态设置为同步电平值，并实时检测余度计算机系统中其他余度计算机的同步电平状态；
根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内的同步电平状态，跟随其他余度计算机将本机同步电平状态切换至主帧电平值，或者，在同步电平检测时间段结束时，将本机同步电平状态切换至主帧电平值；
根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内和主帧电平检测时间段内的同步电平状态，更新本机与各其他余度计算机间的同步电平握手状态和主帧电平握手状态；
根据各同步电平握手状态和主帧电平握手状态，确定本机与各其他余度计算机间的同步状态。
存储器420可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器420可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器420可进一步包括相对于处理器410远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。输入装置430可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入，可以包括键盘和鼠标等。输出装置440可包括显示屏等显示设备。
实施例五
本发明实施例五还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例所述方法。当然，本发明实施例所提供的一种计算机可读存储介质，其可以执行本发明任意实施例所提供的一种余度计算机的同步检测方法中的相关操作。也即，该程序被处理器执行时实现：
在检测到满足同步检测条件时，将本机同步电平状态设置为同步电平值，并实时检测余度计算机系统中其他余度计算机的同步电平状态；
根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内的同步电平状态，跟随其他余度计算机将本机同步电平状态切换至主帧电平值，或者，在同步电平检测时间段结束时，将本机同步电平状态切换至主帧电平值；
根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内和主帧电平检测时间段内的同步电平状态，更新本机与各其他余度计算机间的同步电平握手状态和主帧电平握手状态；
根据各同步电平握手状态和主帧电平握手状态，确定本机与各其他余度计算机间的同步状态。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台电子设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述一种余度计算机的同步检测装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种余度计算机的同步检测方法，由余度计算机系统中的余度计算机执行，其特征在于，包括：
在检测到满足同步检测条件时，将本机同步电平状态设置为同步电平值，并实时检测余度计算机系统中其他余度计算机的同步电平状态；
根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内的同步电平状态，跟随其他余度计算机将本机同步电平状态切换至主帧电平值，或者，在同步电平检测时间段结束时，将本机同步电平状态切换至主帧电平值；
根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内和主帧电平检测时间段内的同步电平状态，更新本机与各其他余度计算机间的同步电平握手状态和主帧电平握手状态；
根据各同步电平握手状态和主帧电平握手状态，确定本机与各其他余度计算机间的同步状态。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内的同步电平状态，跟随其他余度计算机将本机同步电平状态切换至主帧电平值，包括：
在同步电平检测时间段内，如果检测到有目标余度计算机存在同步电平值到主帧电平值的同步电平状态变更，则跟随所述目标余度计算机，将本机同步电平状态切换至主帧电平值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内的同步电平状态，跟随其他余度计算机将本机同步电平状态切换至主帧电平值，进一步包括：
在同步电平检测时间段内对目标余度计算机进行检测的同时，如果检测各其他余度计算机的同步电平状态均为同步电平值，则跟随全部其他余度计算机将本机同步电平状态切换至主帧电平值。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内的同步电平状态，在同步电平检测时间段结束时，将本机同步电平状态切换至主帧电平值，包括：
在同步电平检测时间段内，如果未检测到各其他余度计算机的同步电平状态均为同步电平值，且未检测到所述目标余度计算机，则在同步电平检测时间段结束时，将本机同步电平状态切换至主帧电平值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内和主帧电平检测时间段内的同步电平状态，更新本机与各其他余度计算机间的同步电平握手状态和主帧电平握手状态，包括：
如果在同步电平检测时间段内，检测到有其他余度计算机的同步电平状态为同步电平值，则更新本机与所检测余度计算机间的同步电平握手状态为成功；
如果在同步电平检测时间段内，检测到有其他余度计算机的同步电平状态为主帧电平值，则更新本机与所检测余度计算机间的主帧电平握手状态为成功；
如果在主帧电平检测时间段内，检测到有其他余度计算机的同步电平状态为主帧电平值，则更新本机与检测到的其他余度计算机间的主帧电平握手状态为成功；
根据各同步电平握手状态和主帧电平握手状态，确定本机与各其他余度计算机间的同步状态，包括：
如果检测到本机与同一其他余度计算机的同步电平握手状态和主帧电平握手状态均为成功，则确定本机与该其他余度计算机成功同步；
如果检测到本机与同一其他余度计算机的同步电平握手状态和主帧电平握手状态不全为成功，则确定本机与该其他余度计算机同步失败。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在检测到满足同步检测条件时，将本机同步电平状态设置为同步电平值，包括：
当检测到上电启动或者任务周期的起始时间时，将本机同步电平状态设置为同步电平值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在当检测到上电启动或者任务周期的起始时间时，将本机同步电平状态设置为同步电平值之后，还包括：
根据预设时间约束条件，确定所述同步电平检测时间段和主帧电平检测时间段；
其中，所述预设时间约束条件，包括：当前为上电启动时，所述同步电平检测时间段大于所述主帧电平检测时间段与所述任务周期之和，以及所述同步电平检测时间段大于二倍的所述任务周期；
当前为任务周期的起始时间时，所述同步电平检测时间段大于所述主帧电平检测时间段与预测周期误差之和；
所述同步电平检测时间段小于所述任务周期，且大于二倍的实际周期误差，以及当前的主帧电平检测时间段与上电启动的主帧电平检测时间段的时间长度相等。
8.一种余度计算机的同步检测装置，应用于余度计算机系统中的余度计算机，其特征在于，包括：
同步电平状态检测模块，用于在检测到满足同步检测条件时，将本机同步电平状态设置为同步电平值，并实时检测余度计算机系统中其他余度计算机的同步电平状态；
同步电平状态切换模块，用于根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内的同步电平状态，跟随其他余度计算机将本机同步电平状态切换至主帧电平值，或者，在同步电平检测时间段结束时，将本机同步电平状态切换至主帧电平值；
握手状态更新模块，用于根据各其他余度计算机在同步电平检测时间段内和主帧电平检测时间段内的同步电平状态，更新本机与各其他余度计算机间的同步电平握手状态和主帧电平握手状态；
同步状态确定模块，用于根据各同步电平握手状态和主帧电平握手状态，确定本机与各其他余度计算机间的同步状态。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的余度计算机的同步检测方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的余度计算机的同步检测方法。
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| GR01 | Patent grant | ||
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